煤矿综采工作

关键词: 煤层 工作面

煤矿综采工作(精选十篇)

煤矿综采工作 篇1

011802综采工作面走向长2 282 m, 工作面斜长260 m, 煤层平均倾角为6°, 硬度系数f=1.7~1.9, 平均煤厚3.8m, 设计回采率为93%。煤尘爆炸指数为36.75%;18#煤层着火点为343℃, 煤层为自燃煤层, 自燃等级为Ⅱ级。该工作面采用全负压上行通风, 通风系统采用U形通风系统。

二、注氮防灭火技术

1.技术原理。注液氮防灭火装置利用氮气化学性质稳定, 常温下很难与其他物质发生反应的特点, 通过向井下采空区注入氮气, 来降低采空区内氧气含量, 以达到防火灭火目的。

2.注液氮防灭火装置构成。容量150 m3的低温低压真空储罐6台, 液氮增压装置2台, 液氮气化装置2台, 电加热辅热装置2台, 稳压稳流装置1台, 储罐增压装置2台, 对空防散加热装置1台。

三、注氮系统分析

1.主管路。管路路径为地面液氮站→回风斜井→011802辅巷口, 管路直径为245 mm、长1 100 m。

2.支管路。支管路路径为011802辅运巷→机辅1#联络巷→011802机巷→011802工作面采空区, 管路直径为219 mm、长2 540 m。

3.主、支管路均采用无缝钢管, 从011802辅巷巷口延接注氮支管时, 在支管上分别安装1个截止阀、压力表、流量计。

四、注氮工艺

注氮方式采用预防性开放式注氮和封闭注氮两种。在正常回采时根据工作面的实际状况进行预防性开放式注氮。当预防性开放式注氮无效果或工作面因停产时间较长, 一氧化碳浓度有明显的连续上升趋势且温度明显升高, 出现明显自然发火征兆时, 则采用封闭式注氮。

1.初采初放期间注氮方法。从开切眼沿011802机巷靠下帮向采空区埋入3趟注氮管, 埋深分别为30 m, 60 m, 90 m, 埋深60 m和90 m的埋管采用Φ108 mm塑料管 (不回收) ;埋深30 m的埋管采用Φ108 mm的地质钻管, 前端连接2 m的打眼花管。严格实施采后注氮措施, 必须做到24 h连续注氮, 每小时注氮量控制在300 m3, 直至工作面采过100 m。

2.正常回采期间注氮方法。利用初采初放期间埋入工作面机巷采空区内的Φ108 mm地质钻管进行注氮。地质钻管与机巷Φ219 mm的分支注氮钢管用Φ108 mm的钢丝骨架高压胶管相连接, 将地质钻管外露的部分与1#排头支架底座部分连接。埋入采空区的管路随着工作面的回采由综采一队向外拉移。正常回采期间, 以采空区氧化带中氧浓度大小作为注氮强度的依据。如果采空区中O2体积分数大于15%或标志性气体超过防火安全浓度, 应加大注氮量, 每小时注氮量控制在600 m3, 每天注氮量不小于14 400 m3。

3.收尾期间注氮方法。工作面停采前沿工作面机巷向采空区埋入3根Φ108 mm钢管, 埋深分别为30 m, 60 m, 90 m, 必须做到24 h连续注氮, 每天注氮量不小于14 400 m3。

五、注氮安全措施。

1.注氮量应根据采空区中的气体成分进行确定, 以采空区氧化带中的氧浓度不大于7%作为注氮依据。如果采空区中CO浓度较高, 出现高温、异味自燃征兆时, 应加大注氮量。

2.利用束管监测系统、安全监测系统、人工检测及取样分析, 掌握采空区、工作面支架间、上隅角、下隅角、回风顺槽中O2、N2、CO2和CO等气体浓度。注氮过程中, 若发现工作面和回风流中O2体积分数≤18%或CO体积分数≥0.008%, 应立即停注, 并切断工作面电源, 将人员撤至新鲜风流中, 查明原因并进行处理。

3.综采队现场作业人员严禁站在下隅角长时间作业, 特殊情况需在下隅角长时间作业时, 作业人员必须携带便携式CO报警仪和甲烷氧气两用仪, 同时在巷道离顶300 m的位置悬挂CO报警仪和甲烷氧气两用仪, 实时监测作业地点有毒有害气体情况。若发现CO体积分数≥0.008%或O2体积分数≤18%, 作业人员应立即撤离至新鲜风流。

4.注氮期间, 必须保持井上下通讯线路畅通。

5.注入氮气的纯度应大于97%。

6.第一次向采空区注氮, 或停止注氮后再次注氮时, 应先排出注氮管内的空气, 避免将空气注入采空区中。

7.加强对主要漏风通道的封堵, 减少氮气泄漏。如注氮前对采空区上、下隅角挂风帐、充填沙袋或注胶, 对地表裂缝进行充填, 检查与采空区相连的联络巷的密闭性。

8.为防止注氮管路泄漏, 必须指派2人进行巡检。维修注氮管路时, 必须先关闭主控阀门,

9.工作面回采后会与采空区相连的联络巷提前30 m进行封闭, 严禁采后封闭。

六、结论

1.通过对011802综采面采空区采用注氮防灭火措施, 杜绝了矿井自燃发火隐患。

2.利用氮气化学性质很稳定, 常温下很难与其他物质发生反应的性质, 通过向井下采空区注入氮气, 降低采空区内氧气含量, 达到防火、灭火的目的。

煤矿综采个人工作总结 篇2

煤矿综采个人工作总结———李慧我叫李慧,2002年3月来到×××矿综采一队,2006年8月任综采一队机电组长,在各级组织领导的深切关怀下,继续坚持学习,不断提升理论素质和专业知识水平,坚持深入到井下一线实践,自觉进行角色转换,培养责任心,经过四年年来的学习实践,无论从思想上、工作上、还是学习上,他都取得了很大的进步和提高。我身为一名组长,为使自己的技术水平再上一个新台阶,在思想上积极响应上级党组织的号召,结合自身工作实际,不断学习党的基本理论知识、政治理论知识、专业理论知识和社会知识。用先进的政治理论知识武装头脑,用精良的业务知识提升自己,以广博的社会知识拓宽视野,不断加强自己的思想政治修养,紧跟时代步伐。在工作上,我积极执行上级有关安全生产指令、指示和“三大”规程,认真协助副队长做好技术工作。根据生产计划,结合现场实际,在队长的领导下,认真编写工作面作业规程及特殊条件下的安全技术措施,规程措施符合实际。加强工程质量管理,协助队长制定适合本队情况的验收制度、验收办法,努力抓好工程技术管理和生产管理,使机电安全质量标准化始终保持动态达标,认真协助队长抓好施工现场的安全生产组织工作,提高机电回收率。

煤矿综采工作 篇3

关键词:煤矿 综采工作面 回采效率

中图分类号:TD82文献标识码:A文章编号:1674-098X(2012)01(a)-0080-01

煤矿企业综采工作面上煤炭回采率的高低直接反映了煤矿矿产资源的综合开发利用水平,同时也是评估和衡量煤矿企业煤炭综合开采技术水平和管理水平高低的重要技术指标。为实现煤炭矿产资源科学合理、经济高效的可持续开发利用,提高煤矿企业在煤炭开发市场中的综合竞争力,很多煤炭企业在结合各自煤炭开采过程中的实际情况,不断通过改进综采工作面上得开采方式、优化采矿方法工艺等技术手段,努力提高煤矿综采工作面上的煤炭开采回采率,使矿山中有限的煤炭资源得到充分合理、规范经济的开发利用[1]。

1 煤矿综采工作面上煤炭主要损失量分析

从大量工程实践经验可知,煤矿综采工作面上的主要煤炭损失包括开采过程中的初采和末采煤炭损失、综放工作面两端头煤炭损失、以及放煤工艺煤炭损失3个方面。

1.1 初采和末采煤炭损失

为了防止煤矿老顶突然出现冒落等不利现象对煤矿矿井中的综采工作面带来威胁,很多煤矿矿井在实际施工过程中采取综采工作面在直接顶初次垮落前不放顶煤或尽量少放顶煤等采煤工艺,这样在综采工作面从开采安全角度出发造成的损失就称为煤炭初采损失。当煤炭综采工作面快要到规定停采线时,为了保证矿井巷道内部支架回撤时的矿井顶板结构的完整性、稳定性,在距离停采线一定距离就停止煤炭的放煤操作,这样从综采工作面末端的开采矿井结构稳定性和安全性角度出发造成的损失就称为煤炭末采损失。

1.2 综采工作面两端头煤炭损失

为了保证煤矿矿井综采工作面两端头的结构完整性、稳定性,有效提高矿井煤炭开采作业的安全可靠性,在综采工作面两端头的过渡支架和端头支架处采取不放顶煤的开采工艺,这样造成的损失就称为综采工作面两端头煤炭损失。

1.3 放煤工艺中煤炭损失

放煤工艺煤炭损失是指在狂踩回采过程中,由于放顶煤工艺自身限制因素、矿井结构完整性、安全性等引起的放煤工艺顶煤损失。放煤工艺中煤炭损失构成成分比较复杂,主要包括脊背煤损失、矸石混入量过多等引起原有煤炭含量成分被破坏而失去其应有的采出意义、大块煤矸石直接卡住工艺中正常放煤口等造成的煤炭损失。影响放煤工艺中煤炭损失量的主要因素包括煤层硬度、采放比、顶煤层结构发育程度、综采工作面的仰府角度、以及在放煤过程中选用机械设备、架型、放煤工艺等因素。

2 影响矿山地下开采回采率的主要因素探讨

2.1 煤层赋存自身条件

煤层赋存的煤层厚度、煤层结构、埋藏深度、煤层倾角、煤层稳定性等自身条件因素会大大影响煤矿地下开采矿山的回采效率。国家为了提高煤炭资源的可持续经济开发水平,明确规定了薄煤层的回采率应达到97%以上;中煤层应达到95%以上;厚煤层应达到93%以上。因此,在实际矿井综采工作面的煤炭开采过程中必须选用与煤层厚度相适应的采煤方法、工艺、以及机械设备。从大量实践煤炭开采经验可知,当煤炭煤层厚度越大时,要提高煤炭综采工作面的回收效率其难度较大,煤炭资源的综合回采率也相对较低,因此,在进行煤炭采取前,应该结合煤层勘探相关数据信息,选取合理的综采技术、机械设备、以及放煤工艺,从而确保煤矿矿井综采工作面具有较高的回收效率,提高煤炭资源的综合回采利用效率。

2.2 开采综合技能水平

在煤矿地下矿井煤炭资源自身赋存条件相同的情况下,煤炭开采技术、放煤工艺水平等得高低直接影响着煤炭资源回采率的高低。因此,在矿井综采工作面煤炭资源开采过程中,合理选用高效经济的开采技术和放煤工艺可以有效提高煤矿矿井综采工作面的煤炭资源回采效率。

2.3 矿山开采生产规模

大型煤矿地下矿井其范围大、结构较为稳定,不仅减少了井田综采工作面上的边界支撑安全稳定的煤柱数量,同时还大大减少了煤炭开采工业场地和井筒煤柱的数量。煤炭矿区永久性煤柱量所占比例相对较少,其在煤炭开采过程中的损失量也相对较少。同时大型煤炭矿井综采工作面其机械化程度较高,其综采工作面采区的尺寸也相对较大,这样极大减少了综采工作面上煤柱、以及采区隔离煤柱等各种安全稳定保护煤柱的数量,综采工作面上采煤工艺中的煤炭损失量相对减少,其回采率也相对较高。对于小型煤矿矿井而言,由于其开采围较小,每个井田间均需留设相应的隔离安全支撑煤柱,永久煤柱量大大增加,其综采工作面上得回采率通常较低。

2.4 实际生产管理水平

在煤矿综采工作面采煤过程中,防止煤层自身条件造成的煤炭资源损失,加强建筑物、水体、以及铁路等“三下”煤层资源采煤工艺技术等研究,充分开采利用煤矿矿井中有限的煤炭资源,是提高矿井综采工作面煤炭资源回采效率的重要研究方向。

3 提高煤矿综采工作面回采率的技术措施研究

3.1 优化综采区布置设计,减少工作面上煤炭损失

通过优化综采去合理的煤炭开采布置设计,可以加大工作面的走向长度,从而减小矿井综采工作面上的初末采损失。对于一些边界不太规范造成采煤工作面难以布置等问题,可以结合矿井中井田的实际布置情况,通过交换井田间储量等技术措施,使矿井中井田布置更加规范合理,有效提高矿井中工作面走向长度,降低综采工作面上的初末采煤炭损失量,有利于提高矿井综采工作面上的煤炭资源综合回采效率[2]。

3.2 合理选用放顶煤工艺,减少放煤工艺中的煤炭损失

煤炭资源开采前,应针对矿井的实际情况通过综放试验选取合理的放顶煤工艺。从大量实践工作经验可知,放顶煤工艺通常包括单轮顺序放煤、单轮间隔放煤、多轮顺序放煤、以及多轮间隔放煤等多种放煤工艺,在实验阶段可以通过不同放煤方式所取得的回采率的综合比较,合理选用适合的放顶煤工艺,从而有效减少放煤工艺中的煤炭资源损失量,保证综采工作面上具有较高顶煤回收率。

3.3 加强资源回收管理,减少不必要的煤炭损失

鼓励煤矿企业结合矿井实际情况,淘汰落后的开采方法和工艺。通过优化煤礦综采工作面上设计布置和放顶煤技术工艺,并加强综采工作面上煤炭资源的回收管理,可以有效提高矿井综放工作面上得煤炭资源采出效率,减少综采工作面上的煤炭资源浪费,提高回采效率。

4 结语

在煤炭开采生产过程中,要不断加强生产地质勘探工作力度,通过详细实时同步准确的地质勘探可以有效掌握矿体产状、形态、以及具体分布规律,进一步构筑完善的开采工艺方法,有效提高综采工作面的煤炭资源回采效率,在不增加矿井经济投入的基础上创造更好的经济效益。

参考文献

[1]李建民.开滦复杂煤层综合机械化开采技术[M].北京:煤炭工业出版社.2007:35-38.

[2]安福来.浅谈提高综采工作面单产的有效途径[J].矿业快报,2008(10):89-90.

煤矿综采工作面设备安装技术 篇4

综采工作面设备的安装是一项系统性工程, 近年来, 由于机械化水平不断提高, 综采队搬家倒面工作十分频繁, 设备的安装工作量逐渐增加、设备尺寸及吨位逐渐加大, 并且对于其安装的质量要求也进一步提高。要想保障整个综采工作面工作的顺利开展, 实现矿井的高效生产, 就需要保证有一套成熟、安全快速的综采工作面设备安装技术。通过近几年的不断探索, 目前已经形成了一套较为完善的综采工作面设备安装技术。

1 综采工作面设备安装之前的工作

1.1 关于顺槽施工质量标准一般规定

在顺槽的安装过程中, 巷道的尺寸以及断面管道线路的布置、轨道位置等都要严格按照设计和作业规程进行;巷道的支护质量要满足国家相关法令以及该施工作业规程中的具体规定;巷道内要确保干净、顺畅, 其中污水、杂物等积累长度不能超过5 m, 不能超过200 mm深, 并且保障浮煤不超过轨枕;巷道的支护要保障有效, 不能出现空顶等现象, 对于巷道中的压力集中区应该实行一定的加固措施。关于支护巷道的锚杆、锚索等支护材料中必须要有产品的合格证、矿用产品的安全证书和检验报告;在由锚杆支护的煤巷上端必须安装顶板离层仪, 并且有特定的牌板进行记录和显示。要提前准备补强加固措施, 以防止顶板离层超过临界值;在对于围岩破碎地带、集中受力区、经常受到较强的淋水冲击区域、在煤层松软区以及上下断层落差超过1 m的地区, 必须要在原有的支撑基础上再加上其他形式的支护。

1.2 切眼的施工质量标准

在切眼中, 除有锚杆、锚索支护顶板外, 中心线两侧要分别布置两排单体液压支柱来增强加固作用;在切眼行进过程中起到支撑作用的液压单体支柱中活柱行程不能少于100 mm, 并且要有相应的防倒措施。在切眼的两端要有绞车硐室以及巷道的断面抹角处支护必须要巩固;切眼中的电缆线及风、水管路的吊挂方向要在铺设运输机的一侧, 以便于支架的调向、安装, 电缆线的吊挂要选用专用电缆钩。在铺设运输机的一侧上方要有专用的设备起吊锚杆, 煤壁及地板要平直, 切眼中坡度的变化要与工作面的刮板输送机的要求相适应;采煤机滚筒窝要根据采煤机的要求相适应提前预留。

1.3 切眼安装工艺

在切眼的安装过程中, 首先对输送机加以安装, 在对机头的安装完成后进行中部槽的安装。在中部槽安装的过程中, 为方便运输机穿底链, 铺设中要事先将一根标准的Φ18.5 mm的钢丝绳穿在中部槽的封底板中, 根据所配备开口槽的数量, 中部槽卸车及铺设时, 要注意开口槽位置, 不可颠倒顺序, 防止给穿底链造成困难。同时在综采工作面的输送机对中部槽进行铺设时, 就可以从机头到机尾进行支架的安装工作。为了保障进架路线的畅通, 应该在支架结束之后再开始输送机尾的铺设安装工作。当支架安装到机尾部分的时候, 应该同时进行以下三项工作:首先将采煤机的各部件运送到机尾处预留出的煤机空间内加以组装;同时液压的支架安装继续进行;还要对输送机进行穿链工作且完成机尾部分的安装。

2 煤矿综采工作面设备安装工艺及技术要点

2.1 顺槽转载机、破碎机

首先将转载机和破碎机按照顺序卸车, 然后将转载机的龙门架稳稳地装在皮带机的机尾跑到上。接下来就开始安装机头架, 对于过渡槽部分, 首先安装桥式部分以及落地部分, 最后将转接机尾予以对接, 将大链紧链连在一起。

2.2 顺槽皮带机

顺槽皮带机的安装, 首先是通过滑轮皮带等装置将相关设备运送至安装点依次卸车, 然后按照主、付滚筒以及储带等主要骨架, 安装皮带机的对接中间架和上托滚, 最后进行皮带机尾的部分。当所有的主架铺设工作完成后, 在皮带机中拉上皮带进行穿带工作, 最后试运行。

2.3 工作面支架

在施工过程中, 工作面地板岩石的有关性质、矿压的现象规律和倾斜角度、采用的综采设备的类型及性质、运输环节的使用条件以及采掘过程中的衔接关系、生产中的系统布置等都在一定程度上影响着综采工作面液压支架的安装方法。由于液压支架的运输和组装方式的不同, 液压支架的安装方式也有着整体运输整体安装和解体运输整体安装、解体运输解体安装等的区别。整体运输整体安装的指的是液体支架在地面上已经安装完成, 然后通过运输装置直接运到井下安装, 或者是从上一个刚刚收尾的工作面中, 将其中的液压支架以整体的方式直接倒运至下一个待安装的工作面安装即可。半解体运输整体安装是指, 将液压支架以顶梁和底座这两大部分别装入运输容器中进行运输, 然后送到专门的硐室中组装, 将组装过的顶梁和底座运送到工作面进行整体安装。解体运输整体安装是指将液压支架肢解成若干部分, 通过传输装置将这些部件运送至专门设置的硐室中进行重新组装, 再将重新组装好的液压支架直接送到工作面进行整体安装。解体运输解体安装指的是, 将液压支架肢解成若干部分后, 直接运送至工作面进行现场安装。

2.4 刮板运输机的安装

运输机安装完成后, 首先是清理工作, 将支架底座中的杂物进行清理, 并且将其中多余的煤渣予以清理。然后在支架与煤壁之间铺设出轨道与付巷轨道接通。同时将设备运送至轨道处安装运输机。在运输机安装时, 要注意对机头、机尾部分的安装, 这两部分安装中要在导链起吊的状态下进行组装。对中间槽部分进行安装时, 将机头的回柱绞车与滑轮相配合加以对接。在实际安装过程中将滑轮挂在支架前梁的短柱上, 使绞车的绳子穿过滑轮进而展开起吊和对接工作。

2.5 采煤机的安装

在对采煤机进行实际安装之前, 地面上就应该选好采煤机安装工作的位置。采煤机对于安装地点的要求十分严格, 采煤机的安装地点应该是顶板完整并且有足够宽度的地段。当在采煤机的安装位置中安装上综采工作面的刮板运输机之后, 应该在当地留下一定数量的电缆槽和肖排暂时不进行安装, 然后进行采煤机的运进工作。当采煤机的所有设备全部运到安装地点之后, 首先是地托架的安装。地托架安装完成之后再进行左摇臂、牵引部、电控箱以及右控臂的安装, 最后对左右滚筒进行安装。在采煤机安装完成后, 再继续将没有完成的运输机安装完成, 也可以将运输机和采煤机同时安装。

2.6 试运转过程

在各部分的设备安装全部完成之后, 接通电源进行试转。当试转过程中所有设备显示性能良好, 能够正常运转的情况下进行割煤试刀工作。当完成前期实验工作后, 就可以将工程交接给综采队进行实际生产。

3 结语

总而言之, 综采工作面设备安装工作是一项重大且繁琐的系统工程。其安装过程中的规范性影响着整个矿井的正常工作以及安全生产, 再加上设备的安装工程规模较大, 涉及到多个部门, 要求多方面的共同协调工作, 因此综采工作面的设备安装前务必要做好各项准备工作和组织工作。同时, 在安装工作施工之前, 确保工人牢牢掌握相关的安全施工技术理论, 并且在施工过程中要严格监督, 只有加强工作面设备安装的有效性才能推动整个矿井的正常运转。

参考文献

[1]陈群忠.大断面综采开切眼一次成巷施工技术[J].金属矿山, 2013 (7) :39-40.

[2]王伟.浅谈综采工作面设备安装技术[J].中国科技纵横, 2013 (9) :83-84.

煤矿 综采工作面探放水总结 篇5

我了我矿2105综采工作面安全生产顺利进行生产,现2105综采工作面现正在安装综采支架,为认真吸取近几年全国煤矿透水事故教训,切实做好防治水工作,不给安全生产带来隐患,我们将对2104采空区上部及周边水文情况作了详细的调查并进行了探放。现将2104采空区探放水情况总结如下:

一、探放水工作的基本情况:

(一)、2104采煤工作面位置

2104采空区位于2105综采工作面回风巷上部位于井田南部。西隔10m为2104南采区工作面,东部为没有开采的实体煤田,北部为暗主井、暗副井、暗回风井。南部为南翼回风上山,南翼运输下山。

(二)、受水威胁情况分析

我矿水害主要来源于两方面:1、第四系广泛发育,厚度一般5~10m,地下水主要赋存于风积沙层中,水位埋深一般1~5m,水位、水量随季节变化。白芨滩古河道从井田南端通过,含水区中段宽2Km,两端狭窄,面积约27.16Km2。

2、中侏罗统直罗组底部至延安组2号煤层顶板砂岩含水层组。

该含水层分布不均匀,该含水层对安全生产有一定的影响,发生重大水灾事故的几率相对较小,2104工作面采空区积水,该积水对2105综采工作面安全生产造成威胁,主要原因是上部2103、2104南采空区2#煤在2005年,2006年已经开采完,再加上地质资料不详,水位情况不清,地质构造不明,给防治水工作带来了很大的困难。

(三)、排水设备配置

中央水仓容积为主水仓有效容量约480m3,副水仓有效容量约280m3,主水仓设备为MD155-67×4型多级离心泵3台,单台流量100~185m3/h,扬程304~236m,转速2950r/min。我矿将出水钻孔的老空水,利用钻孔高差通过排水管路直接引到中央水仓。

(四)、探放水工作设备配备情况

我矿现有二种型号的探放水设备,一台钻机型号:ZLJ—250,功率8KW,最大钻进深度为75米,钻杆85根(φ42),钻头两个(φ55);另一台钻机型号:KHYD-90,功率6KW,最大钻进深度为60m,钻孔开孔直径55mm,钻杆85根(φ42),钻头二个(φ55)。

二、采取的主要措施

(一)、成立探放水工作小组

成立了以矿长耀中华为组长的探放水工作小组,该小组成员有冯占海、刘国文,魏凡青、梁昌明等矿领导组成,对该组成员进行了探放水工作的具体分工,明确了责任,为保证防治水工作的顺利开展提供了保障。

(二)探放水专业队伍

我矿配备了的探放水人员,由通风队具体操作探放水作业。通风部门、地测科和安检科等矿部门相互配合、相互监督,以保证探放水作业顺利有序的开展。

(三)、编制了相应的探放水设计及措施、完善探放水制度

在对2104采空区探放水前,由矿地测部门编制了针对2104采空区探放水安全技术措施,并通过审批;另外,进一步建立健全了防治水工作责任制及各项规章制度,即防治水各级岗位责任制、水害预测预报制度、水害隐患排查制度、水害防治技术管理制度等。

在探水过程中,必须有瓦斯员、安全员在现场跟班,检查空气成分。如果瓦斯或其他有害气体超过规程有关条文规定时,必须立即停止打钻,切断电源,撤出人员,并报告矿调度室,采取措施,进行处理。另外,在打透采空区后,若有瓦斯涌出必须及时退出钻杆进行瓦斯排放或封闭钻孔。

三、防治水取得的效果

1、根据采掘工程平面图上钻孔布置方式

由于2103、2104采空区采煤时间为2005年、2006年。预计积水量为1000m³,为了确保2105综采工作面安全,预防水害发生,特进行对2014采空区进行探放水施工,钻孔施工位置在2105回风顺槽由外向内进行施工,每组钻孔3个。

第一组钻孔在FX1测点后3.5米位置安置钻场,顺煤层水平垂直倾角﹢6°打钻。1#钻孔与2#钻孔夹角为10°,2#与3#钻孔夹角为10°。1#钻孔方位269°24′08″打钻长度42米,2#钻孔方位279°46′24″打钻长度43米,3#钻孔方位290°21′44″打钻长度44米,每个钻孔应按设计超前多打5-10米,以确保打透采空区积水。

第二组钻孔在8#测点位置安置钻场,顺煤层水平垂直倾角﹢6°打钻,1#钻孔与2#钻孔夹角为9°。2#钻孔与3#钻孔夹角为10°,1#钻孔方位298°41′49″打钻长度32米,2#钻孔方位308°07′27″打钻长度24米,3#钻孔方位318°00′32″打钻长度为30米,每个钻孔应按设计超前多打5-10米,以确保打透采空区积水。

第三组钻孔在11#测点位置安置钻场,顺煤层水平垂直倾角﹢6°打钻,1#钻孔与2#钻孔夹角为9°,2#钻孔与3#钻孔夹角为7°1#钻孔方位324°02′00″打钻长度22米,2#钻孔方位332°53′49″打钻长度23米,3#钻孔方位340°15′09″打钻长度33米,每个钻孔应按设计超前多打5-10米,以确保打透采空区积水。

探放水结论:第一组钻孔3个钻孔没有打出水。第二组钻孔1#钻孔没有打出水,2#钻孔有少量涌水,涌水量6m³/h。

3#钻孔没有打出水。第三组钻孔3个钻孔没有打出水。综合探水结果2105综采工作面回风巷受2104采空区水害威胁已经排除,不构成水害威胁安全隐患。

今后的工作安排

(一)、在今后的防治水工作中,切实做好煤矿防治水安全工作,做到“预测预报,有掘必探,先探后掘,先治后采”的方针,严格执行井下探放水的各项规定。

在采掘过程中,对预测预报图、表逐月进行检查,不断补充和修改,为井下安全生产提供可靠的信息。同时每月例行对井下各掘进巷道进行水害预测预报。以及对井下进行一次全面防治检查并跟踪监督落实,及时进行地质调查,不断总结,提高预测预报水平。对构造复杂、有积水的老空区等异常区段加强巷道超前物探及钻探工作,确保掘进巷道工作面安全生产提供保证。

(二)、虽然我矿对2104上部采空区的探放水作业取得了一些成绩,但是仍需进一步查明矿井的水文地质条件,全面搜集、调查和核对上部采空区和周边小煤矿的开采范围和积水情况,切实做到万无一失,同时编制修改《矿井水文地质图》,建立健全矿区水文动态观测网,为防治水工作提供真实可靠的基础资料,为防治水决策和措施提供科学的依据。

(三)、在防治水方面,需进一步了解主要含水层的富水状况,水文资料搜集,做到准确。

为今后的防治水工作打下良好的基础。要加强雨季前水害防治措施,按照防汛要求制定“雨季三防”的工作计划,在雨季前完成井下主副水仓的清挖、排水系统的清理,排水设备的检修和试验、供电设施和电缆的检修测试、地面泄洪通道的疏通、地面排洪和堵水设施的检修等工作。

(四)、我矿将认真贯彻实施《煤矿防治水规定》,针对当前煤矿水害防治工作的新情况、新变化,进一步规范煤矿防治水工作,坚持科技创新,积极探索探放水的新方法新思路,同时配备满足工作需要的防治水专业技术人员,配齐专用探放水设备,采用适合矿井的物探、钻探相结合的综合钻探技术,为防治水工作提供可靠的依据。

煤矿综采工作 篇6

【关键词】大采高;马丽散;片帮;掉顶;加固

7219工作面位于81采区上山南翼第5阶段,北到81采区上山保安煤柱,南及东均到81采区边界,西至7217工作面(尚未准备)。地面标高+25~+25.6,工作面标高-429.8~-474.2。72煤层属于二叠系下石盒子组,上距71煤层间距0.7~1.6m,北端分岔,本工作面绝大部分处在合并区。煤层底部发育一道厚0.2m煤线,一般距72煤层1.6m左右。72煤下距82煤层间距11.7~15.78m,平均14.4m。煤层结构复杂,一般含两层夹矸(总厚平均0.4m)。煤岩特征:黑色,玻璃光泽,半暗型。72煤层主要以FM为主,煤质,以中等挥发份为主的低灰,强粘性,酸性灰渣,以块状和碎粒状为主。工作面采用单翼走向长壁式采煤法,后退式回采,自然垮落法处理采空区,走向长度420m,采长168m,面积70560m2,平均采高5m,循环进度为0.8m。

由于该面是我矿的第一个大采高工作面,在实际回采中工作面部分区域由于遇到地质构造出现了煤体较为酥软、顶板破碎易冒落、支架支护顶板差的情况。为保证回采工作的顺利进行,经矿领导研究决定,采取向工作面煤体注马丽散的措施使破碎煤体胶结形成较为坚固的整体,以使支架更加有效地维护顶板。

1.工作面注马丽散前后情况

该面是2009年12月6号正式投入生产,注马丽散前由于60架-96架顶板破碎,该段煤层片帮、漏矸、冒顶事故频发,工作面基本每天都在重复着冒顶—维护—再冒顶—再维护的恶性循环,严重影响了回采进度。后来决定向工作面片帮、冒顶区域开始注马丽散加固煤体控制顶板后,情况开始逐渐好转,机组割煤时片帮明显减少,煤壁基本能保持住被截割状态,甚至出现难以截割的效果,顶板离层、漏矸也得到了有效控制。

2.马丽散简要介绍

马丽散是一种低粘度,双组分合成高分子—聚亚胺胶脂材料,用于松散煤体的加固和水流入口的封闭。其粘合力和机械性能极好,易与松散煤体产生高度粘合,能有效地加固和密封处理区域,提高松散煤体的整体性和受力性能。其特点是:

(1)粘度低能很好地渗入细小的裂缝中。

(2)极好的粘合能力,易与煤(岩)体粘合,又能增加煤(岩)体的机械性能。

(3)提高煤(岩)体的机械阻力和支撑力。

力学试验表明:松散岩体被马丽散充填后平均单向抗压强度为65.8MPa,塑性变形开始载荷值在150kN以上,平均凝聚力为10.2MPa。

马丽散的使用范围:加固裂隙发育和不稳定地层;封闭水流入口;密实地层;岩石加固;锚杆的密封。

3.马丽散作用机理

当采用高压灌注进行堵水时,树脂和催化剂混合发生化学反应或遇水产生膨胀,自身反应或发泡生成多元网状密弹性体,当它被高压推挤,注入到煤岩层或混凝土裂缝(在高压作用下可以使煤岩层的闭合裂隙张开),可沿煤岩层或混凝土裂缝延展直到将所有裂隙(包括肉眼难以觉察的裂隙及在高压作用下重新张开的裂隙)充填。在封堵裂隙加固煤岩层时,煤岩层不含水时产品膨胀率也相应变小(膨胀倍数为2~4倍),高压推力将马丽散压入并充满所有缝隙,达到止漏目的,成品抗压介于25~38Mpa;在遇水后(掺水)时产生关联反应,发生膨胀,在膨胀压力的作用下产生二次渗压(膨胀倍数为20~25倍),高压推力与二次渗压将马丽散压入并充满所有缝隙,从而达到止漏目的,成品抗压介于15~25Mpa,可以说马丽散是堵漏材料尤其是堵水材料中性能最好的一种。

4.注马丽散的操作步骤

(1)凿眼及钻孔,在工作面顶板完好处利用风煤钻向顶板破碎处以45°仰角打注浆孔,孔深6m、直径27mm,注浆孔打设一个布置一个,埋设注浆管,循环进行。

(2)注浆孔施工完毕,埋入专用注浆管,孔内1.5m-1.8m处安装封孔器进行封孔,在注浆前根据注浆需要安装阀门和连接短节,与注浆泵出料管连接,准备注浆。

(3)在注浆前按照设定的顺序,先连接好注浆管路,接好压风,与注浆泵连接牢靠,把吸料管插入料桶进行开泵注浆,注浆开始后注浆人员随时观察注浆情况,发现情况应随时处理。如需停泵时,按照先卸压后停风的顺序进行操作检修。每孔注浆量以顶板返浆为准,但不宜过大,根据现场情况及顶板裂隙随时掌握注浆量。

(4)注浆时每孔间距1.5m左右,依次注好每一个孔眼所在范围的伪顶及煤帮,然后按照上述步骤依次进行下一步注浆工作,注浆孔也可以根据井下实际情况确定其孔距及深度和注浆位置。

(5)把多功能泵及其附件组装检查好并把注射枪固定住。

(6)开始注浆,把两根吸料管分别插入马丽散树脂和催化剂桶中,活塞在马达的作用下运动,由于压力的作用使原料经过活塞进入输料管,输送到注射枪里,通过注射枪注入地层,原料渗入裂隙,进而快速反应到加固的目的。

(7)停止注浆,用树脂冲洗管路和混合枪。

5.马丽散加固应注意的事项

(1)若压力过高,注浆速度过快,浆液会从钻孔和封孔器之间,或煤(岩)裂缝中渗漏,应根据施工区域煤(岩)体的松软程度,合理控制注浆泵压和注浆速度,给液体流动留有一定时间。

(2)确保注浆泵的动力源质量,即风压足够且供风质量良好,无水、颗粒等杂质。若风含水量高,容易淹注浆泵,造成中途停泵,致使注浆失败,造成材料浪费。

(3)注浆结束后,严禁用机械油以外的介质如水等液体冲洗机具,或冲洗不彻底,造成堵管。

(4)施工人员在施工过程中,严禁皮肤直接接触液体,以防伤害。

6.马丽散加固的优点

(1)操作简单。与传统的注浆方法相比,该方法易于操作,便于掌握,不需要专门培训即可实施,材料设备简单,易搬运,劳动强度低。

(2)安全可靠。由于设备简单,施工中易于观察,一旦发现故障便于处理。

(3)加固效果明显。注浆后,原来比较破碎的顶板很快彼此粘合,上覆岩层的整体性提高,杜绝了漏顶事故的发生,为打锚索固定槽钢,回撤工字钢棚、腿及点柱等施工提供了安全保证。

(4)快速固结。马丽散及催化剂液体在注入煤(岩)体后1.5~3h后固结,保证了正常的打锚索工序等施工,提高了工作效率。

(5)节省材料。注浆前不需要喷浆封闭顶板,若顶板非常破碎有大的裂缝,只需要棉纱等材料填堵即可,与传统的加固方法相比每平方米降低成本达98元。

7.马丽散存在的不足

(1)经马丽散加固的煤体异常坚固,采用机械方法很难将煤破碎成合格的块度,为选煤工作增加了不小的难度。

(2)马丽散之类的聚氨脂泡沫,具有很强的刺激性气味,有时整条巷道,甚至整个采区都会充满强烈的气味,使作业环境恶化。

(3)马丽散是否会影响人体健康目前尚不明确。

8.结论

煤矿综采工作面安全管理分析 篇7

1煤矿综采遵循的安全原则

煤矿综采工作的开展主要坚持的原则便是安全第一。综采工作的安全管理,必须严格贯彻安全开采、安全生产的方针,在确保员工生命安全和健康的前提条件下,建立健全的安全管理体系,以科学的意识和制度去贯彻安全管理的方方面面,加强对煤矿综采工作中安全技术措施的落实、监管等。除此之外,在开展煤矿综采工作时,应事先勘查好煤矿的自然条件,做好自然灾害或是人为灾害的防范措施,以确保综采工作能够安全进行。真正的落实好工程设备设施的购置,明确安全管理的职责所在,加强对员工及其管理者的安全意识,切实抓好员工的教育安全管理,如此,将其安全意识、措施、监督真正地落实到每一个环节,才能避免安全事故的发生。

2煤矿综采工作面安全管理存在的问题

2.1人为因素

据网上数据显示,由人为因素而导致的煤矿安全事故发生的比例占据70%以上,这就意味着人为因素是引发煤矿安全问题的最主要原因。而人为因素的影响主要体现在大多数煤矿职工的文化水平相对较低,其安全意识也相对薄弱,煤矿综采工作队伍的整体素质偏低,加上部分安全监管人员没有明确自己的职责所在,在监管方面没有严格按照规范指定去执行,如此,安全管理责任没有充分的落实到员工及其个人,对员工的安全教育培训也相对匮乏,这就导致当发生煤矿安全事故时,综采工作人员缺乏一定的自救能力,不懂得采用科学的手段进行自救,也无法利用安全保障设备设施来维护自身的安全。所以,人为因素才是最根本的煤矿安全问题的核心,煤矿综采安全管理更应该注重人本思想,切实做好认为方面的安全管理工作。

2.2自然因素

自然环境是煤矿安全事故发生的基础因素,而自然条件的好坏也决定着煤矿综采工作是否能够顺利进行。自然环境对煤矿综采的影响因素主要包括地质构造、温度、湿度、空间大小等。矿井下的生产环境是极为恶劣的,空间较为狭隘,而人又处于昏暗、空气潮湿的环境下,在人的心理、生理健康上自然产生了消极的影响。同时,煤矿的地质构造也极大地影响着人的安全。复杂的地质构造对于煤矿的开采是极为不利的,若是周遭的煤层复杂多样,且岩石处于不稳定状态,那么,在开采的过程中就容易对综采工作面的顶板管理产生安全隐患,容易爆发采矿安全事故。此外,恶劣的工作环境下也会造成煤矿机器设备的损坏,这也是处于自然环境中的煤矿综采工作面所应注意的问题之一。

2.3设备因素

机器设备作为煤矿综采及其生产顺利开展的基础,安全性能关乎整个煤矿生产运营及员工的安全。然而,在实际的煤矿综采工作中仍旧存在着对机器设备使用、维修不当,设备设施质检不合格等现象。除此之外,在使用机器设备的过程中,也存在着部分员工没有严格按照安全使用规定来进行操作,又或者是对机器设备缺乏定期的维修,甚至一些煤矿企业为了减轻机器设备的资金投入,而对其出现的安全隐患置之不理,这必然为煤矿综采埋下安全隐患,尤其是遇到复杂的开采环境,事故发生率不断增高。所以,若是对上述机器设备可能存在的安全问题不管不顾,那么,不仅仅是影响到煤矿综采工作的整体运作,更重要的是关系到人的安全。

3完善煤矿综采工作面安全管理的相关对策

3.1加强职工安全教育培训

对于职工的技术培训是确保煤矿综采工作顺利进行的重要途径之一,不仅有利于提高采矿队伍的整体专业素养,更能够为煤矿综采工作面的安全管理工作开展奠定扎实的基础。因此,煤矿生产企业应该注重对职工安全技术培训,在此基础上还要加强安全意识教育。而安全技术教育主要包括专业安全技术及其一般安全技术教育,专业安全技术教育是以实际的煤矿综采进行有针对性的,具体问题具体分析的一种实际需求的培训手段。一般安全技术教育主要是为了在实际的煤矿开采工作中,能够加强职工对生产设备的熟练使用,并掌握好安全技术的基础知识,从而起到保护自我的作用。所以,真正的落实好安全技术教育培训措施,加强职工的安全意识和面对突发事故进行自救的能力和处理方法,对于减少煤矿安全事故的损伤有着极为重要的意义。

3.2加强机器设备的维护管理

在煤矿综采工作过程中,机器设备是否健全健康、是否能够合理使用对于安全管理工作的开展有着重要的作用。因此,在对机器设备的安全管理上,必须对其进行严格看管,由于煤矿综采大多是在恶劣环境下进行,机器设备容易受潮,损坏度也会不断地增加。所以,在加强机器设备监管的同时,还应定期定时的进行设备维护和检查,以确保机器设备的安全性能,尽量降低由机器设备所引发的安全事故。

3.3落实煤矿综采安全管理制度

严格落实安全管理责任制度,不仅需要管理者的严格监管,更需要将其责任细化到个人,如此,才能真正地协调责任制度与其落实中产生的矛盾。而将责任落实到每个人身上,也意味着在实际的煤矿综采工程中,负责人应该及时向上一级管理者上报工作状况,以便做好安全防护措施,及时应急可能引发的安全事故。除此之外,对于存在的违规操作应该严加惩处,对于造成安全事故的责任人应该严格落实,而对于安全监督管理工作更应该严正以待,如此,方可保障煤矿综采工作的安全运营。

4结束语

做好安全管理工作及其防范措施,能够尽量避免由于自然因素或是人为因素所造成的事故频发。因此,为了能够更好地促进煤矿综采工作的顺利开展和生产运营,保障职工的安全,就必须建立起一个完善的安全管理体系,打造出安全的综采工作面。

摘要:在煤矿开采过程中,危险系数极大。本文主要以煤矿开采工作所应遵循的安全性原则为着手点,探讨煤矿综采工作面安全管理存在的问题,继而提出完善采煤安全管理的措施。

关键词:煤矿综采工作,安全管理

参考文献

[1]高朝.煤矿综采工作面安全管理分析[J].江西煤炭科技,2012,02:15-16.

嘉乐泉煤矿综采工作面三机配套方案 篇8

嘉乐泉煤矿位于古交市嘉乐泉乡狮子河畔,隶属太原煤炭气化(集团)有限责任公司,该矿1987年建成投产,矿井原设计生产能力为45万t/a,2006年批准的核定生产能力为100万t/a。原采煤工艺为高档普采,由于该矿8号煤层即将开采完毕,现需要向下延伸开采9号煤层,并将采煤工艺改为综采。笔者就9号煤层综采工作面三机配套方案作一简要分析。

1 9101工作面煤层赋存条件

9101工作面所处水平为+1030 m,9号煤层位于8号煤下3.42~6.25 m,平均4.65 m,煤层倾角0~10°。煤层厚度1.7~2.4 m,平均2.2 m。老顶为灰色细砂岩,厚22.13m,质坚硬,磨圆较差,颗粒向下渐粗;直接顶为灰色细砂岩,厚3.84 m,含黄铁矿,水平层理斜层理发育;伪顶为黑色泥岩,厚0.6 m,质细,含黄铁矿薄膜。直接底为深灰色粉砂岩,厚2.24 m,夹细砂岩条带,含少量云母;老底为黑灰色粉砂岩,厚8.7 m,黏土质胶结,含黄铁矿,无层理。

2“三机”配套设备选型原则

2.1 采煤机的选型原则

1)采煤机必须适应给定煤层的煤质、煤层厚度、倾角及顶底板的要求;必须有足够的落煤、装煤能力,采高的高度要合理,截深应满足控顶距及支架结构的要求,可以自开缺口等。

2)采煤机生产率必须满足工作面生产能力的要求,具有足够的牵引力和牵引速度。

3)采煤机必须具有良好的可靠性,降低能耗及截齿、油脂与易损件的消耗[1]。

2.2 液压支架的选型原则

1)支护强度应与工作面矿压及底板比压相适应,支架的初撑力能有效地控制直接顶的移动,支架的工作阻力要适应老顶的周期来压,支架底座结构要适应底板岩石的抗压强度。

2)支架的高度要求是采高大时不丢煤,采高小时支架不被压死。煤层倾角大时,支架要设有防滑、防倒装置。

3)支架的最大和最小控顶距要满足通风要求,高产需风量大,要保证充分的稀释瓦斯,而且风速不得超过《煤矿安全规程》有关规定[2]。

4)支架的宽度应与刮板输送机中部槽长度一致,推移千斤顶的行程应较采煤机截深大200 mm,支架的梁端距应为300 mm左右。

2.3 刮板输送机的选型原则

1)刮板输送机的输送能力一般应为采煤机的最大生产能力的1.2倍。

2)煤质较硬、块度较大时,优先选用双边链,煤质较软时可选用单链和双中心链。

3)输送机中部槽的结构,一般选用开底式,底板松软时选用封底式;中部槽的宽度与采煤机底托架和行走机构尺寸相匹配;中部槽与支架的推移千斤顶连接相匹配。

4)综采工作面通常采用多电机驱动,优先选用双电机、双机头驱动方式。采用多台电机驱动时,在传动装置中应使用液力耦合器;电动总机功率应根据工作面倾角、输送机长度及生产能力而定[3]。

5)为了不开缺口,应选用短机头和短机尾,但机头架和机尾架中板的升角不宜过大,以减少链子和压链块的摩擦。

6)无链牵引采煤机骑在刮板机上行走时,应附设齿条与采煤机的行走齿轮相咬合。

7)走向长壁工作面倾角大于12°时,应在机头、机尾处安装防滑锚固装置。

8)中部槽两侧应附设采煤机滑靴跑道,设导向装置防止采煤机掉道;靠煤壁一侧附设铲煤板,清除机道浮煤;采空区一侧附设挡煤板和电缆槽。

3“三机”配套的选型

3.1 依靠先进技术合理选型

设备选型要最大限度地发挥设备效能,考虑加大开采强度,系统设备要合理配套,每个环节的设备生产能力应满足工作面最大生产能力的需要。虽然2柱掩护式或4柱支撑掩护式液压支架效果很好,但美国多选用2柱掩护支架。乳化泵站必须大流量,加大液压管路直径、采用双进回管路系统、加大操作阀过流断面。

3.2 解决设备性能间互相协调与制约的问题

充分发挥设备性能,以满足生产需要。如采煤机底托架应与输送机中部槽相匹配,采煤机摇臂与输送机头、机尾的匹配应满足不开切口斜切进刀的需要,输送机挡煤板与支架推移千斤顶的连接方式应配套。

3.3 液压支架与采煤机及输送机几何关系

液压支架、采煤机、输送机几何关系与空间位置配套要求满足公式为

式中,F为支架前柱到煤壁的无立柱空间宽度,m;B为截深,即采煤机滚筒的宽度,m;e为煤壁与铲煤板之间的空隙距离,以防采煤机在输送机弯曲段工作时滚筒切割铲煤板,一般e=100~200 mm;z为立柱倾斜产生的水平增距,安立柱最大高度的投影计算;G为输送机宽度,mm。其组成:G=f+S+a+b;f为铲煤板的宽度,一般为150~240mm;S为输送机中部槽的宽度;a为电缆槽和导向槽的宽度;b为前柱与电缆槽之间的距离,mm。

1)从安全角度出发,工作面无立柱空间愈小愈好。

2)为防止移架后支架前柱与电缆相碰及采煤机司机的人身安全,前柱与电缆槽之间必须留有间隙200 mm左右。

3)梁端距一般为150~300 mm,以防止滚筒切割顶梁。

4)保证过煤高度大于250~300 mm,以便煤流顺利从底托架下通过。

4 嘉乐泉煤矿“三机”情况

根据综采工作面“三机”配套的原则及要求,结合嘉乐泉煤矿9号煤层的赋存条件,对该矿综采设备(液压支架、采煤机、输送机)“三机”制定如下配套方案。

1)液压支架:一是液压支架型号为ZY4000/13/28;二是机头、机尾过渡段采用滞后支护方式布置(支架型号同中部支架);三是支架伸缩梁行程为800 mm,设置抬底机构;四是支架预留防倒、防滑装置的连接位置;预留输送机的防滑位置。

2)采煤机:一是采煤机型号为MG160/390-WD;二是采煤机截深为630 mm,滚筒直径为1400 mm;三是牵引方式应采用交流变频调速无链电牵引;四是采煤机滚筒采用凯南麦特产品,应按照嘉乐泉煤矿的煤层赋存条件进行专门设计,确保装煤效果。

3)输送机:一是输送机型号为SGZ764/400;二是输送机采用整体铸焊封底结构,传动部平行布置;三是与采煤机牵引方式为销轨牵引,销轨为铸造结构,节距为125 mm;四是输送机带二节0.75 m调节槽、一节0.75 m电缆槽;五是设置防滑结构。

4)其他:一是设备列车布置在轨道顺槽;二是顺槽电缆吊挂采用单轨吊;三是工作面端头区布置端头支架,布置在转载机的后侧,由转载机生产厂家负责设计、制作端头支架的拉架机构;四是架间喷雾采用自动、手动两种喷雾方式;五是支架上预留与采煤机联动的自动喷雾喷嘴固定位置。

5 结束语

随着综采设备机型日益增多,各机型具有不同的优势,根据煤层赋存条件、工作面生产能力及设备新旧接替的要求,不同采煤机、输送机和液压支架可配套成多种合理的成套设备。只有选型合理、配套恰当,才能获得良好的使用效果。因此,为使综采工作面“三机”发挥最大的生产潜力,达到安全生产,必须在性能参数、结构参数、工作面空间尺寸以及相互连接的形式、强度和尺寸等方面互相匹配,保证适用。

摘要:介绍综采三机配套设备选型原则,根据9号煤层赋存条件,提出综采工作面三机的配套方案,使其在性能参数、结构参数、工作面空间尺寸以及相互连接的形式等方面互相匹配。

关键词:采煤机,液压支架,合理配套

参考文献

[1]赵铁锤,袁亮,葛世荣,等.煤矿总工程师技术手册[S].北京:煤炭工业出版社,2010.

[2]范维唐,孙克洮,于慕松,等.综采技术手册[S].北京:煤炭工业出版社,2001.

煤矿综采工作面自动化技术探究 篇9

随着我国经济快速发展, 对资源的需求量日益提升。煤炭资源受到广泛关注, 但是我国煤矿开采存在不少问题[1]。即高产量、高死亡率;煤炭企业较普遍存在“采厚齐薄”、“吃肥丢瘦”的现象, 煤炭资源浪费大;我国煤矿瓦斯突出、瓦斯爆炸、顶板事故发生频率较高。

1 综采工作面自动化系统基本构成

综采工作面自动化设备主要分为两大部分: (1) 主采机组:采煤机、刮板机、工作面液压支架、乳化液泵站; (2) 转载运输:转载机、破碎机、皮带输送机、超前支护支架。在工作系统中, 采煤机、刮板机、工作面液压支架是工作面设备。支架所起的作用各不相同, 端头支架主要支护端头空间巷道围岩, 保护输送机机头和机尾;超前支架主要对两侧巷道围岩进行超前支护;破碎机骑跨在转载机上, 把工作面运来的煤体经过破碎后, 转载到皮带输送机然后运走, 皮带输送机的机尾属于自移式, 能随工作面自行移动;乳化液泵站是工作面液压支架的动力源;喷雾泵站主要给采煤机、刮板机、转载机等供应冷却水和喷雾压力水。

1.1 自动化系统构成

性能优越的综采工作面系统通常由:自动控制系统、传感器系统、计算机系统、设备工况检测和故障诊断系统、电液控制系统直线控制系统、集中控制系统等多种自动化技术的综合应用。综采工作面自动化重点技术有:工作面液压支架的电液控制技术、刮板机直线推进技术、煤层与岩石分界技术、自动采煤技术、工况监测技术、故障诊断技术、顺槽控制技术[2]。

1.2 自动化系统的功能与目标

自动化系统实现主要功能是采煤机自动记忆采煤;支架自动推溜与拉架;综采工作面输送机负载自动识别控制。其次, 重要设备必须具有数据传送通讯能力, 且能和多种通讯系统和接口进行双向传送数据。以此实现对所有设备的主要工作参数 (如:温度、电流、速度、位置等) 实时控制, 并能够与其他设备进行信号交换, 能够信息共享及联锁控制。自动化系统实现目标是综采工作面的生产作业自动化, 以此实现降低劳动强度、增大煤矿开采量;对自动化系统构成设备进行实时在线监测, 及时发现故障或隐患, 以便采取对应措施。以此避免设备损坏, 保障设备运转率;把工作面的相关生产信息及时准确传送到井上, 通过计算机网络完成共享, 从而实现生产信息化管理。

1.3 综采工作面自动化系统控制要求

综采工作面是煤矿生产一线阵地, 其工作环境复杂多变, 工序较多, 所以对自动控制要求相对较高。综采工作面系统通过远方控制与就地控制, 就地分部开车、检修开车等方式对综采工作面进行监测和控制[3];控制系统需要实现能够在地面直接控制井下综采设备 (如:破碎机、运输机、转载机等) , 同时能控制开关、泵站等;自动辨别煤流, 有煤流时, 皮带输送机运行, 反之, 停止;良好的故障诊断性能;自动化系统对重要设备具有视频监控功能。

1.4 综采工作面生产作业自动化

1.4.1 采煤机控制

生产作业中, 采煤机需要根据存储参数自动运行, 无需人工操作。采煤机的自动控制通常分为牵引控制、滚筒高度控制。控制方式的选用取决于综采工作面的地质状况。首刀限制。采煤机控制装置对第一刀割煤的参数进行存储, 与后续的进刀参数做对比, 加以限制, 禁止割煤超出存储尺寸;恒定工作面断面割煤作业;记忆割煤。即运用存储器中存储的人工截割相关数据进行割煤作业。人工操作可随时修正记忆数据, 以适应工作面的变化;传感系统控制。

1.4.2 综采工作面输送机负载控制

根据输送机电机工作电流或刮板链条的受力大小监控综采工作面输送机的负载, 自动调整采煤机的速度, 实现调整落煤量。倘若电流过大或刮板链条受力太大, 输送机控制系统向采煤机发信号, 使采煤机降低速度或停止运行。

1.4.3 液压支架的控制

液压支架通过电液控制系统实现。电液控制系统采用PM4控制器, 在割煤作业中, 岁采煤机的行进系统控制支架的液压系统, 按采煤工艺要求完成一系列动作。可实现单台液压支架的多动作自动顺序联动及成组自动控制。

依据采煤机所处位置需先推溜后移架。此时, 采煤机需把自身位置数据传送到液压支架的控制装置。一般情况下, 液压支架接收器通过采煤机上的红外线信号, 确定其位置。每个液压支架都设置有接收器, 信号传送到液压支架控制装置, 从而实现支架的运动功能。

2 综采工作面自动化系统的应用

部分国家 (如:英国、澳大利亚等) 已经进行自动化采煤。自动化开采煤层, 对煤体要求高, 要求煤层坡度平缓、顶板稳定性好、采高偏差小。一般综采工作面不易实现。神东煤炭分公司率先实现综采工作面自动化采煤。先后榆家梁煤矿45204、哈拉沟煤矿02203半截深自动化工作面;补连塔煤矿31306双向全截深自动化工作面。综采工作面应用自动化技术可有效提高工程质量、减轻综采职工的劳动强度;发挥先进设备功效, 产量得到大幅度提升。

3 综采工作面自动化系统有待完善

(1) 液压支架联动时, 对片帮煤影响比较大, 需要支架工作者随时检查支架前面是否有阻碍 (如:大块煤) , 以免挤伤电缆。 (2) 综采自动化采煤队煤层要求偏高, 仅适宜煤层较平缓、顶板可靠稳定、采高相对固定的井巷, 普及性较差。

4 小结

由于煤矿作业环境恶劣, 制约煤炭生产的发展[4]。而工作面实现自动化有利于煤矿企业高产、高效发展, 还能减轻开采员工的劳动强度、减少事故发生率。因此, 研究综采工作面自动化开采技术意义重大。

摘要:我国煤炭资源丰富, 煤矿企业居多。由于煤矿开采作业环境恶劣, 运用自动化技术即可提高产量, 又能降低劳动强度。发展自动化开采技术有利于促进煤矿企业安全高效生产。研究和应用自动化采煤技术是煤炭行业的重点任务。从综采工作面自动化技术的构成、功能、控制等方面进行阐述。

关键词:综采工作面,自动化,控制

参考文献

[1]方新秋, 何杰, 郭敏江, 等.煤矿无人工作面开采技术研究[J].科技导报, 2008 (09) :56-61.

[2]夏护国.自动化综采工作面技术应用[J].陕西煤炭, 2007 (01) :59-60.

[3]刘万东.煤矿综掘、综采工作面自动化技术发展趋势探讨[J].科技与企业, 2012 (19) :334.

煤矿综采工作 篇10

关键词:液压支架,支架选型,参数设计

1 工作面地质概况

陕西澄合旭升煤矿井田面积4.8241km2, 煤炭储量3261万t, 矿井生产能力0.60Mt/a, E401工作面布置于4#煤, 倾角1°~8°, 属近水平煤层, 煤层平均厚度1.93m, 工作面采深265m, 采用走向长臂一次采全高综采采煤法, 全部垮落法管理采空区。顶板以K4砂岩、粉砂岩为主, 来压明显属于Ⅱ级基本顶。底板以粉砂岩、K3砂岩为主, 局部可见5#煤, 顶底板岩性特征见表1。

2 支架选型依据

目前生产的自移式液压支架主要有支撑掩护式支架、支撑式支架和掩护式支架等。液压支架选型的主要依据如下[1,2]:

(1) 围岩性质:老顶、直接顶以及直接底岩层的厚度、裂隙的发育情况和物理性质是支架选型的首要考虑因素。其中支撑掩护式支架主要适用于中等稳定以上顶板条件, 周期来压强烈的工作面;掩护式支架用于不稳定或中等稳定顶板, 周期来压不强烈、瓦斯含量少的采煤工作面;支撑式支架适用于直接顶稳定、老顶有明显或强烈周期来压, 且水平力小的条件, 在现阶段的综采工作面的生产时已基本不再采用。

(2) 煤层厚度:煤层厚度变化决定支架的最大和最小高度。

(3) 煤层倾角:为保证支架稳定性, 在设计和选择支架时必须考虑煤层倾角及其变化的影响。

(4) 地板比压:应使支架对底板的压力小于底板抗压强度。

(5) 瓦斯涌出量:瓦斯涌出量大时, 应优先选用通风面积大的支架。

3 支架主要参数设计

(1) 支架高度计算

支架最大高度Hmax=hmax-h1=2.4m

式中, hmax—煤层最大采高, 为2.5;h1—支架前柱上方顶板下沉量, 取0.1m。

支架最小高度Hmin=hmin-h2-s-d=1.0m

式中, hmin—采煤机最小采高, 为1.35m;h2—支架后部顶板下沉量, 为0.2m;s—支架最小可伸缩量, 取0.05m;d—顶板与支架之间浮矸厚度, 取0.1m。

经以上计算可知, 液压支架最大、最小支撑高度分别为2.4m和1.0m。

(2) 支架工作阻力计算

载荷估算法P1=K1hmγ=0.44MPa

式中, P1—合理支护强度;K1—影响系数, 取8;hm—煤层采高, 为2.2m;γ—岩石平均容重, 取25KN/m3。

老顶来压步距法P2=K2 (15+0.8L1) ×10-2=0.53MPa

式中, P2—支护强度;K2—动载系数, 取1.7;L1—老顶初次来压步距, 取20m。

顶板分类法

基于基本顶类别为Ⅱ级, 所以P3=72.3hm+4.5LP+78.9BC-10.24N-62.1=0.32MPa

P3—基本顶额定支护强度;LP—老顶来压步距, 取14m;BC—控顶高度, 取2.2m;N—直接顶厚度与采高比, 为1.27。

经以上三种方法分析, 支护强度取最大值P2=0.53MPa。

所以, 支架工作阻力P=P2×支架宽度×最大控顶距=0.53×1.25×4.2=2782k N≈2800k N。

(3) 支架初撑力

P初=P×80%=2240 KN/架, 式中, P初—支架初撑力。

(4) 底板比压

直接底为粉砂岩, 底板允许比压qc=19.6MPa

支架底座对底板岩层的比压q=P/S=0.53 MPa<qc

4 液压支架选型

根据上述计算, 并结合旭升煤矿实际情况, E401工作面选择ZY2800/10/24型支撑掩护式液压支架, 其主要参数为:

高度1.0~2.4m;宽度1.19~1.35m;中心距1.25m;支护强度0.62 Mpa (平均) ;初撑力2240 k N;工作阻力2800k N。

5 现场使用情况

E401工作面煤层平均倾角5°, 1.0~2.4m可变高度使得支架能够适应工作面煤层厚度变化, 使用期间支架安全阀很少开启。总之, 工作面安装的ZY2800/10/24支架运行状况良好, 能够满足安全高效生产需要, 支架设计选型合理。

参考文献

[1]史元伟.液压支架与围岩力学相互作用及支架选型研究[J].煤炭科学技术, 1999, 27 (5) :26-31.

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